黄河下游水沙变化特征及影响因素分析

黄河下游水沙演变剧烈,为探究黄河下游水沙变化新规律,揭示水沙变化新特征,并厘清影响水沙变化的主要因素,本研究基于黄河下游花园口、高村、艾山、利津4个水文站点的水沙数据资料,采用均值差异t检验和参数统计方法,分析了1951—2020年黄河下游70年间不同时间尺度下的水沙变化特征,探究了水沙演变的影响因素。结果表明:近70年黄河下游径流量和输沙量总体呈减少趋势,且两者突变时间不一致;径流量和输沙量代际间差异明显且呈波动下降趋势,同时,研究期内4个水文站的径流量与输沙量具有时空变化不同步性;流量和含沙量年内分配集中,自黄河调水调沙以来流量峰值出现的时间由原来8月份转为7月份,且不同时段流量和含沙量呈现阶段性变化特征;人类活动是影响黄河下游水沙演变的主导因素。

郑州市贾鲁河防洪布局研究

为解决郑州市贾鲁河防洪存在的问题,本文立足现状,谋划未来,整体布局,提出了“上蓄、中滞、下排”的郑州市贾鲁河防洪工程布局,将贾鲁河尖岗水库至七里河入贾鲁河口段防洪标准提升至200年一遇,贾鲁河七里河入贾鲁河口至中牟陇海铁路桥段防洪标准提升至100年一遇,大大缓解郑州市城区及中牟县的防洪压力。研究结果可供类似城市的防洪布局及建设参考。

The Origin of Downstream Drain age of the Yellow River

Ｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｃｅｏｆｗａｔｅｒｈａｓｂｅｅｎｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄａｓ＂ｔｈｅｓｏｕｒｃｅｏｆｌｉｆｅ＂，＂ｔｈｅｌｉｆｅｂｌｏｏｄｏｆｃｒｅａｔｕｒｅｓ＂ａｎｄ＂ｔｈｅｍｏｔｈｅｒｏｆｈｕｍａｎｃｉｖｉｌｉｚａｔｉｏｎ＂．Ｓｉｎｃｅａｎｃｉ...

黄河下游典型滩区社会经济—防洪安全—生态环境耦合协调分析

黄河下游滩区是一个复杂的互馈系统,系统的安全及协调发展关系到一个地区的稳定与可持续发展。为科学评价黄河下游典型滩区社会经济-防洪安全-生态环境耦合系统的安全发展水平与协调程度,明确影响其发展趋势的主要原因。针对黄河下游兰东滩区的区域特征,综合考虑社会经济、防洪安全、生态环境对滩区发展的影响,遵循指标选取的诸多原则,通过组合权重法确定指标体系权重,构建了黄河下游兰东滩2001-2020年的耦合协调度模型,对耦合协调度变化趋势进行分析预测。结果表明:(1)黄河下游兰东滩区社会经济-防洪安全-生态环境耦合系统相互作用明显,但整体协调耦合发展程度不高,距离优质协调还有一定的差距;(2)综合系统的耦合度与耦合协调度拟合优度较好,均在0.9以上,且其趋势线与防洪安全评价指数趋势较为接近,表明防洪安全对综合系统的影响较大;(3)组合权重占比较大的主要是防洪安全方面的指标,其次是社会经济,最后是生态环境,表明兰东滩安全发展与环境友好的前提就是保障最基本的防洪安全;(4)3个子系统的安全评价指数在近20年都有不同程度的增幅,社会经济子系统安全评价指数稳定上升,增长速度明显高于防洪与生态,防洪安全与生态环境子系统发展较为不均衡。

黄河下游引黄水价存在问题与建议

黄河水资源空间分布不均匀,丰枯悬殊,夏秋量大,冬春量小,有限的水资源满足不了日益增长的用水需求,导致供需矛盾突出,传统的农田大水漫灌,居民节水意识不强,使得水资源浪费严重。因此,探究引黄水价改革、完善供水价格体系建设具有重要意义,推动落实用水超定额累进加价制度,实施“两部制水价”等,完善适应新时代发展要求的水价形成机制,推进水资源节约集约利用和循环利用,发挥黄河水资源的最大综合效益,让黄河水资源真正造福于两岸人民。

湘江中下游农田土壤和蔬菜的重金属污染

从湖南省湘江中下游衡阳—长沙段沿岸采集219个农田土壤样品和48个蔬菜样品,测试其中As、Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等7种重金属元素的含量,并结合GIS作图与数据统计,对农田土壤中重金属空间分布、土壤和蔬菜中重金属富集特征以及其潜在风险进行分析。结果表明,农田土壤中As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量均大于湖南省相应土壤重金属含量背景值,Cd(2.44mgkg-1)、Pb(65.00mgkg-1)、Zn(144.13mgkg-1)含量分别超标7.97、3.69和1.63倍。与我国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中II级标准(pH6.5￣7.5)比较,土壤As、Cd、Cu、Ni、Pb和Zn含量的超标率分别为13.2%、68.5%、2.7%、2.7%、8.7%和15.1%,表现为以Cd为主的多种重金属混合污染。菜地土壤中As、Cd、Cu、Pb和Zn的含量(几何均值)分别高于水稻土As、Cd、Cu、Pb和Zn含量。与《食品中污染物限量》(GB2762-2005)等标准比较,蔬菜As、Cd、Ni、Pb含量的样本超标率分别为95.8%、68.8%、10.4%和95.8%;蔬菜Cd、Pb、Zn含量与相应土壤的Cd、Pb、Zn含量存在极显著的相关性(P<0.01)。湘江中下游的农田土壤和蔬菜中重金属污染的潜在风险值得关注。

黄河中下游水库汛限水位与防洪体系风险分析

黄河中游四库(三门峡、小浪底、陆浑和故县水库)在中下游的防洪体系中有着重要的地位,也对黄河中下游的水资源分布产生很大的影响。根据黄河中下游水库及黄河中下游防洪工程体系的运行调度规则,考虑设计洪水典型选择、洪水预报误差和水库调度滞时的不确定性影响,利用蒙托卡罗法模拟洪水过程,实现了洪水典型选择、洪水预报及调度滞时不确定性因素影响的定量转化,分别计算了前、后汛期8种汛限水位方案下的黄河中下游水库及下游的防洪风险指标值,在对各方案的风险进行比较和评价的基础上,推荐了小浪底水库、陆浑水库和故县水库前、后汛期相对合理的汛限水位方案,为定量考察水库防洪调度及下游防洪风险率、合理选择动态的汛限水位提供参考依据。

龙羊峡水库水温结构演变及其对下游河道水温影响

多年调节水库由于年际运行过程的差异引起水库水温结构变化,探明其规律及对下游河道水温响应具有重要意义。以黄河龙羊峡水库为研究对象,利用水库蓄水后的1988～2008年运行过程及水温观测资料,分析了水库运行方式与水温结构变化关系,探讨了水库不同运用过程对下游河道水温的影响。研究结果表明:龙羊峡水库水温结构演变及其对下游河道水温影响程度与水库运用过程密切相关。12～3月,水温结构为弱分层或等温分布,较高水位的蓄热增温效应明显,下游河道水温与水库水位变化具有同相位关系;5～10月,水温结构为分层分布,水位是决定分层形态变化最主要因素,下游河道水温与水库水位变化具有反相位关系,同时,水位与河道水温在不同的出入库水量条件下,呈现不同的线性相关关系。11月和4月,水温结构近乎为等温状态,也是水温结构变化的转折点。研究成果为分析大型水库在不同运行条件下水温结构及下游河道水温提供一定的参考依据。

湘江中下游肾综合征出血热传播风险预测和环境危险因素分析

利用2005-2010年湘江中下游地区HFRS病例数据和相关环境数据,结合地理信息系统、遥感技术和最大熵值法生态位模型探索湘江中下游地区HFRS传播风险和主要危险因素。研究结果表明,望城县和长沙县北部,衡东县、株洲县和湘潭县交界处以及衡东县南部等区域为潜在风险区。5和7月的NDVI值在0.3-0.4之间的区域HFRS传播风险高,城镇和建筑用地是主要风险用地类型。生态位模型结合地理景观、气象条件及人类活动数据对湘江中下游地区HFRS传播进行分析,较其他模型获得的结果准确率更高。

山东省黄河下游流域土地质量地球化学评估及方法研究

利用土地质量地球化学评估的基本方法,以黄河下游流域山东境内6.4万km2冲积平原区表层土壤区域地球化学调查数据为基础,提出了区内进行评估的参评指标体系,确定了各评估指标层的权重,进而对区内土地质量进行了系统的地球化学评估。研究发现,由于区内土壤物源的相对单一性,在不同参评指标体系下,大部分评估单元的分等始终趋向一致,其中优良等级土地占全区的80%,两端分等土地往往面积较小且分散。评估分等的意义以反映土壤综合肥力和健康指标的高低为主,由于区内土壤环境质量超标比例极小,分等仅指示土壤环境质量的相对优劣。该评估成果可为土地资源的合理利用提供指导,并为今后区内开展的次级地球化学评估工作提供了基础和参照。

黄河下游河道沿岸景观格局时空动态变化研究

针对景观格局研究中景观指数粒度变化效应对研究结果的影响,筛选NP、PD等8个景观指数,采用景观指数分析法分析了1990~2010年黄河下游河道及河道外1~10km缓冲区的景观指数及景观格局时空动态变化,发现20年间虽然黄河下游主河道变化不大,但沿岸县市的水域面积发生了巨大变化,河道以外2km为土地利用变化的拐点,河道以外4km处为景观指数变化的拐点。

防洪堤对洪水的归槽影响研究

基于河道洪水演算原理,建立符合河流水力特性及其变化规律的流量和水位演算模型,利用实测洪水和防洪堤资料进行洪水演算,经洪水水文要素变化变化规律及其合理性的综合分析,确定防洪堤对洪水的归槽影响。应用实例的多方案演算成果表明:保护区滞洪容积占次洪水总量最大比重为9.50%的浔江防洪堤对西江中下游洪水过程的归槽影响大于对洪峰的归槽影响,而且洪水类型和干支流组合不同,影响程度也不相同:对流量过程、洪峰流量影响的最大归槽流量、最大归槽流量比重为36 200 m3/s、9.50%,2 600 m3/s、5.78%,对水位过程、洪峰水位影响的最大水位变幅为0.58 m、0.21 m;洪水归槽并未显著改变西江中下游洪水特性,干支流洪水遭遇、区间降雨和雨洪重叠仍然是形成西江中下游大洪水的主要因素;多方案演算成果相互参证,可减少误差、提高成果精度。大江大河洪水频繁并非归槽影响的结果,应结合气候和土地利用及覆被变化对水文循环影响的研究,探索流域变化环境下的洪水形成机理和演变规律。

德州引黄灌区主要河系水化学空间特征分析

通过对德州引黄灌区主要河流及引黄灌渠水质的离子化学成分分析,探讨了引黄灌区地表水化学成分特点、水化学类型及其空间变化和主要离子来源,为长期观测引黄灌溉对该区地表水、地下水的水化学特征变化的影响及地表水、地下水的循环交换提供依据,同时为该区水环境评价以及水体污染防控提供理论指导。研究结果显示,该区地表水的pH、电导率（EC）及各主要离子含量存在明显的空间差异。水体pH的变化范围为7.65~9.34,属弱碱性水;EC的变化范围为965~1 530μs.cm 1;主要阴阳离子的浓度范围分别为：NO3 1.32~60.15 mg.L 1、SO42 53.41~781.90 mg.L 1、HCO3 143.35~823.50 mg.L 1、Cl 98.00~564.00 mg.L 1、Ca2＋22.57~265.00 mg.L 1、Mg2＋29.41~195.50 mg.L 1、Na＋103.20~472.00 mg.L 1、K＋0.83~59.05 mg.L 1。该研究区水化学类型以Na＋.Ca2＋—HCO3.SO42水为主。各阴离子浓度的平均值HCO3（330.45 mg.L 1）SO42（308.48mg.L 1）Cl（286.83mg.L 1）NO3（29.60 mg.L 1）,阳离子浓度的平均值Na＋（236.85 mg.L 1）Ca2＋（98.15mg.L 1）Mg2＋（82.62 mg.L 1）K＋（9.05 mg.L 1）。pH、Cl的最高值均出现在马颊河流域,并且该流域Mg2＋浓度均值高于其他两个流域。德惠新河流域EC、NO3和HCO3的均值最高。引黄灌渠的SO42、Na＋、Ca2＋和K＋的平均浓度高于其他两个流域。通过Piper图分析得出,不同小流域水体类型不同。对研究区灌溉水质评价结果显示,该区地表水适合灌溉。经相关分析发现,该研究区地表水中,Ca2＋、Mg2＋、Na＋与SO42和Cl均具有极显著的相关性,此外,Ca2＋与Mg2＋、Na＋与K＋、SO42与Cl也显示出了极显著的相关性,表明这些离子相互影响,或者具有相同的来源,受人类活动影响较大。

石羊河中下游不同退耕年限次生草地土壤无机氮、酶及微生物量冬季动态研究

为研究石羊河中下游退耕区次生草地冬季土壤肥力状况和微生物机制,测定并分析了石羊河中下游不同退耕年限和不同土层深度土壤无机氮（硝态氮、铵态氮）、酶活性（过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶及蔗糖酶）及微生物生物量冬季动态变化。结果表明,研究区各土层（0-10,10-20,20-30,30-40cm）土壤铵态氮与硝态氮随退耕年限不同逐年递增;除30-40cm土层外,各土层土壤微生物量碳在退耕较短年限内（1-5a）总体逐年递减,而在退耕较长年限内（8-31a）逐年递增;土壤微生物量氮随恢复年限呈先下降（1-4a）、后稳定（4-15a）再上升（15-31a）的趋势;各土层土壤微生物量磷则呈先上升,后下降,再上升的趋势;不同退耕年限间土壤过氧化氢酶活性差异不显著,脲酶、磷酸酶及蔗糖酶活性差异显著（P〈0.05）,土壤酶活性总体随土层加深而降低。本试验为石羊河流域的植被恢复、土壤改良和科学管理提供了科学依据。

德州市深层地下水水质演化研究

德州市属于典型的黄河下游冲积平原孔隙水水文地质区,这一地区地下淡水的天然水环境条件非常敏感和脆弱。由于持续开采地下水,使该区域地下水的水动力场和水化学场发生了较大变化。根据德州市地下水水质监测数据,本文论述了深层地下水的水质特征,分析研究了深层地下水的水质演化。结果表明:在开采条件和自然条件的共同作用下,HCO3-和Na+浓度呈现出持续升高趋势,矿化度、总硬度及其它主要水质指标的浓度变化较小。深层地下水水质演化的特点表现为水化学动态并不随季节变化,而是在开采条件下,随着深层地下水系统压力、氧化?还原环境条件的改变有所变化。地下水水质指标浓度的历年变化主要受到水文地球化学环境的影响。针对研究区地下水水质的演化趋势,提出了应进行深层地下水人工回灌和降氟改水的水质改善措施。

山东省黄河下游地区浅层地下水地球化学特征

对山东省黄河下游地区浅层地下水中As、Ba、Be、Ca、Cd、Co、Cu、Fe、Hg、Mo、N i、Pb、Se、Zn、F-、C l-、Cr(Ⅵ)、NO2-、COD、pH等33项指标进行分析测试;通过研究这些指标在浅层地下水中的背景含量变化规律,认为调查区内浅层地下水中As、Be、Ca、Cd、Co、Cu、Fe、Hg、Mo、N i、Pb、Se、Zn、F-、Cl-、Cr(Ⅵ)、NO2-、COD、pH等大部分指标背景值含量低于国家Ⅲ类水标准;但由于各指标分布不均匀,且富集程度相对较高,局部地段某些指标可达到Ⅳ类、Ⅴ类水标准,水质变差,不能直接饮用。统计了调查区内各地市和不同地质单元中浅层地下水各指标的背景含量,分析研究各指标在不同行政区和地质单元中的含量变化及分布规律。

德州市浅层地下水水质演化

德州市属于典型的黄河下游冲积平原孔隙水水文地质区。该地区具有咸、淡两种水体共存的独特水环境特征,淡水天然的水环境条件非常敏感和脆弱。由于持续开采地下水,使该区域地下水的水动力场和水化学场发生了较大变化。根据德州市1996—2007年的地下水水质监测数据,论述了浅层地下水的水质特征,分析研究了浅层地下水的水质演化。结果表明:在开采条件和自然条件的共同作用下,浅层地下水水质不断演化,其中变化比较明显的水质指标是总硬度、矿化度和Cl-等。在区内齐河县、夏津县的苏留庄等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用减弱,浅层地下水的矿化度、总硬度有所降低,水质趋向淡化。在宁津县、禹城市的张庄乡等一带,水动力场的变化导致地下水的矿化作用增强,浅层地下水的矿化度、总硬度明显升高,水质持续咸化。针对研究区地下水水质的演化趋势,提出了使微咸水逐渐向淡水方向演化的水质调控措施。

黄河下游浅层地下水资源潜力与含水系统调蓄能力分析

该文对黄河下游地区地下水环境问题进行系统调查,采用对比分析方法,以环境约束为条件,评价黄河下游浅层地下水资源及其潜力,探讨浅层地下水资源变化的原因,并针对浅层地下水无潜力区进行了含水系统调蓄能力分析,提出合理开发利用地下水的模式和建议。近二十年来,由于黄河断流及气候的影响,黄河下游地区地下水补给条件发生了变化,与20世纪80年代相比,浅层地下水可开采资源减少19 19亿m3/a,地下水资源潜力减少29 62亿m3/a,在地下水无潜力区进行含水系统调蓄尤为重要。

长江中下游航道通过能力计算方法

为简便准确计算通过能力,避免采用诸多经验性修正系数,从实测交通流角度出发建立通过能力计算模型.运用人工连续采集法测量长江中游武汉段、长江下游芜湖段过往船舶船速、到达时间、长度、船间距等信息.根据所测数据分析船舶速度、间距、长度等规律,分析可得,芜湖段与武汉段船速、武汉段船间距均服从正态分布,芜湖段船间距服从对数正态分布;结合已有信息对长度、吨位关系进行拟合,结果表明,船长与吨位二次方呈正比;引入设计小时交通量、船舶通航天数概念,建立长江中下游航道通过能力计算模型,并对其进行仿真验证.结果表明,推荐公式所得通过能力略小,误差在允许范围之内,可为计算通过能力提供新算法.

黄河下游滩区综合治理方案研究

在总结黄河下游滩区治理现状、存在问题及以往研究成果的基础上,提出了滩区综合治理的逐步破除生产堤方案、低标准堤防方案、分区运用方案,并从防洪作用、河道冲淤影响、投资及效益、运行管理、产生的社会问题、环境影响及方案风险方面,对3种方案进行了比较分析,通过3种方案优缺点的对比分析,最终推荐逐步破除生产堤方案为黄河下游滩区的治理方案。该方案可以更好地发挥宽滩区的滞洪沉沙作用,也有利于洪水的管理和调度,结合河防工程建设实现"稳定主槽,调水调沙,宽河固堤,政策补偿"的治河方略,为下游河道治理和滩区群众生产发展共赢创造条件。